hidrodinamika

hidrodinamika (hidro- + dinamika), grana hidromehanike koja se bavi zakonima gibanja tekućina i pojavama uzrokovanima uzajamnim djelovanjem struje tekućine i tijela koje graniči s tekućinom u gibanju.

Povijesni razvoj

Prvi značajniji zakoni hidrodinamike potječu iz XVII. st., kada su Evangelista Torricelli i Isaac Newton postavili zakon o istjecanju tekućine. Osnove klasične teorijske hidrodinamike postavljene su u XVIII. st. zakonima o gibanju idealne tekućine Daniela Bernoullija (1738), Leonharda Eulera (1775) i Josepha Louisa Lagrangea (1787). Iz istoga razdoblja potječe i zakon o udaru tekućine Jeana Charlesa de Borde. Teorija gibanja idealne tekućine nije imala većega značenja za rješavanje praktičnih problema, ali je poslužila kao osnova mnogim zakonima o ponašanju realne tekućine npr. Stokesov zakon (→ george gabriel stokes; viskoznost) te Darev-Weisbachov i Hagen-Poisenillov zakon gubitka energije pri strujanju vode kroz cijevi; Osborne Reynolds prvi je sustavno istražio laminarno i turbulentno strujanje viskozne tekućine (1883–89) i dao jednadžbe turbulentnoga strujanja; William John Macquorn Rankine i William Froude, baveći se hidrodinamičkim problemima kretanja broda, otkrili su zakone koji su omogućili znanstveni prilaz rješavanju oblika brodskoga trupa; Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz postavio je osnove zakona vrtložnoga strujanja tekućina oko uronjenoga tijela (1858), na osnovi čega je ruski matematičar i inženjer Nikolaj Jegorovič Žukovski (1906) razvio teoriju koja je omogućila egzaktan proračun profila brodskih i zrakoplovnih propelera, zrakoplovnih krila i podvodnih tijela. Ludwig Prandtl postavio je teoriju graničnoga sloja (1904), koja omogućuje jasniji uvid u otpor trenja tijela uronjenog u struju tekućine. (→ trenje)

Zahvaljujući mnogobrojnim analitičkim i eksperimentalnim istraživanjima u prvoj polovici XX. st. danas je postignut napredak u primjeni zakona hidrodinamike pri rješavanju složenih praktičnih problema vodovodnih uređaja i hidrauličnih energetskih sustava te problema otpora, propulzije i ponašanja brodova. Brzi razvoj u XX. st. hidrodinamika velikim dijelom duguje i istraživanjima na području aerodinamike, jer pri brzinama manjima od brzine zvuka vrijede isti zakoni za gibanje tekućina i plinova. Danas je moguće svaku zamišljenu konstrukciju (npr. broda) prvo provjeriti na računalnome modelu, a potom, u slučaju dobroga rezultata, na modelu u bazenu, što umanjuje troškove ispitivanja.

hidrodinamika. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 15.10.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=25393>.